《操作系统》课程实验（一）
全面理解生产者与消费者问题模型，掌握解决该问题的算法思想，正确使用同步机制。
问题描述：一组生产者向一组消费者提供消息，它们共享一个有界缓冲池，生产者向其中投放消息，消费者从中取得消息。假定这些生产者和消费者互相等效，只要缓冲池未满，生产者可将消息送入缓冲池；只要缓冲池未空，消费者可从缓冲池取走一个消息。
功能要求：根据进程同步机制，编写一个解决上述问题的演示程序，可显示缓冲池状态、放数据、取数据等过程。
编程语言：Java
开发工具：IntelliJ IDEA
- 实验要求
- 有3个生产者进程，分别为P1、P2和P3；
- 有4个消费者进程，分别是C1、C2、C3和C4；
- 缓冲区单元个数N=15；
- 不同的生产进程可生产不同的产品（比如字母、数字、符号）；不同的消 费进程可有不同的消费方式（比如“显示”、“打印”、“拼接成字符串”、“改变大小写”等）。自己可任意定义。
- 实验代码
- 类名：Consumer //消费者类
public class Consumer implements Runnable{
private Resource resource;
public Consumer(Resource resource) {
this.resource = resource;
}
@Override
public void run() {
while (true){
try {
resource.remove();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
- 类名：Producer //生产者类
public class Producer implements Runnable{
private Resource resource;
public Producer(Resource resource){
this.resource=resource;
}
@Override
public void run() {
while (true){
try {
resource.put();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
- 类名：Resource //资源池
public class Resource {
//当前资源的数量
int num = 0;
//当前资源的上限
int size = 15;
//消费资源
public synchronized void remove() throws InterruptedException {
//如果num为0，没有资源了，需要等待
while (num == 0) {
try {
System.out.println("消费者进入等待");
this.wait();//线程等待，并释放锁
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//如果线程可以执行到这里，说明资源里有资源可以消费
num--;
System.out.println("消费者线程为:" + Thread.currentThread().getName() + "--资源数量:" + num);
// Thread.sleep(3000);
// this.wait(1000);
this.notify();//唤醒其他正在等待的线程
}
//生产资源
public synchronized void put() throws InterruptedException {
//如果资源满了，就进入阻塞状态
while (num == size) {
try {
System.out.println("生产者进入等待");
this.wait();//线程进入阻塞状态，并释放锁
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
num++;
System.out.println("生产者线程为:" + Thread.currentThread().getName() + "--资源数量:" + num);
// Thread.sleep(4000);
this.notify();//唤醒其他正在等待的线程
}
}
- 类名：Main //主类（程序入口）
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Resource res = new Resource();
Thread p1 = new Thread(new Producer(res),"p1");
Thread p2 = new Thread(new Producer(res),"p2");
Thread p3 = new Thread(new Producer(res),"p3");
Thread c1 = new Thread(new Consumer(res),"c1");
Thread c2 = new Thread(new Consumer(res),"c2");
Thread c3 = new Thread(new Consumer(res),"c3");
Thread c4 = new Thread(new Consumer(res),"c4");
p1.start();
p2.start();
p3.start();
c1.start();
c2.start();
c3.start();
c4.start();
}
}
- 实验截图
